選礦廠磨礦電氣控制系統(tǒng)分析及解決方法

陸經(jīng)玉

【摘 要】隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，選礦廠磨礦工藝不斷更新，電氣控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用。本文從磨礦電氣控制系統(tǒng)組成、運(yùn)行原理等方面進(jìn)行全面剖析，并分析該系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，并提出了相應(yīng)的解決方法，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)磨機(jī)軸瓦，減少設(shè)備故障發(fā)生，穩(wěn)定磨礦的生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率等效用。

【關(guān)鍵詞】選礦；磨礦；電氣控制系統(tǒng)

當(dāng)前，我國(guó)選礦工業(yè)發(fā)展迅速，逐步由傳統(tǒng)粗放生產(chǎn)轉(zhuǎn)向精細(xì)化生產(chǎn)，但工業(yè)電氣化、自動(dòng)化水平和國(guó)外仍存在一定的差距。目前，在選礦廠生產(chǎn)工藝中，磨礦是其電耗最高的一個(gè)環(huán)節(jié)，在其建設(shè)投入和費(fèi)用方面占據(jù)較大比例[1]。另外，磨礦也是影響選礦廠生產(chǎn)效益的重要因素，因此必須做好磨礦分級(jí)方面的工作。本文主要探討了磨礦電氣控制系統(tǒng)的構(gòu)造及原理，并分析其運(yùn)行問(wèn)題和解決對(duì)策。

1.磨礦電氣控制系統(tǒng)的探析

1.1系統(tǒng)的構(gòu)造

磨礦電氣控制系統(tǒng)的構(gòu)造，其為控制磨礦的關(guān)鍵系統(tǒng)，同時(shí)也是生產(chǎn)員工操作工藝的重要依據(jù)。生產(chǎn)員工把人工化驗(yàn)的二次溢流濃細(xì)度指標(biāo)作為基準(zhǔn)，并結(jié)合皮帶電子秤的相關(guān)數(shù)據(jù)，再對(duì)擺式給礦機(jī)的給水和下礦情況進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，以此實(shí)現(xiàn)恒定給礦、按比給水及提升二次溢流濃細(xì)度達(dá)標(biāo)率的目標(biāo)，進(jìn)而確保降磷及脫硫等效果。

1.2系統(tǒng)運(yùn)行原理

磨礦電氣控制系統(tǒng)中主要包括同步機(jī)勵(lì)磁裝置、磨機(jī)潤(rùn)滑油站等子系統(tǒng)構(gòu)成，具體情況如下：

（1）磨機(jī)潤(rùn)滑油站。首先將二段球磨裝置開啟，然后開啟一段棒磨，此過(guò)程為啟動(dòng)該油站的低壓泵，在0.5min后2臺(tái)高壓泵會(huì)自行運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)高壓油將磨機(jī)筒體順利頂起，同時(shí)在軸瓦間構(gòu)成油膜[2]。此時(shí)可將同步機(jī)開啟，10s之后會(huì)自動(dòng)往同步機(jī)轉(zhuǎn)子注入勵(lì)磁，當(dāng)同步機(jī)順利開啟后，同時(shí)啟動(dòng)離合器工壓在0.65MPa以上，將電磁閥開啟，離合器開始運(yùn)行，同步機(jī)會(huì)帶動(dòng)磨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，噴油系統(tǒng)以1次/h往大齒輪噴射潤(rùn)滑油，10min后2高壓泵自動(dòng)停運(yùn)。最后，逐一開啟給礦、集礦等方面的設(shè)備，達(dá)到磨礦生產(chǎn)。

（2）同步勵(lì)磁裝置。該系統(tǒng)主要由回路和控制兩個(gè)部分組成。其中，主回路負(fù)責(zé)整流及滅磁兩項(xiàng)功能[3]。應(yīng)用三相全控橋?qū)枵鬟M(jìn)行控制，滅磁則使同步機(jī)運(yùn)行時(shí)竄入一定電阻，確保同步機(jī)啟動(dòng)特性，啟動(dòng)后自行切斷電阻；控制的主控部分是87C51單片機(jī)，主要進(jìn)行開啟頻率測(cè)試、脈沖形成及運(yùn)行故障處理等功能。

（3）電氣聯(lián)鎖與繼電保護(hù)。磨礦是一項(xiàng)流水線式操作，每臺(tái)工藝設(shè)備的運(yùn)行和停止是有先后順序的，而這需要繼電保護(hù)和電氣聯(lián)鎖來(lái)保障設(shè)備安全，降低故障對(duì)生產(chǎn)的影響力。

另外，繼電保護(hù)主要由氣壓保護(hù)、油溫保護(hù)、油壓保護(hù)、勵(lì)磁故障保護(hù)等系統(tǒng)構(gòu)成，每個(gè)保護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)造、運(yùn)行及功能上存在較大差異，均是針對(duì)磨礦系統(tǒng)中可能出現(xiàn)故障類型予以保護(hù)，確保磨礦生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

（4）氣動(dòng)離合器與慢速轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。供氣管路是氣動(dòng)離合器的重要部件，主要由2個(gè)壓力控制器組成，1號(hào)控制器負(fù)責(zé)貯氣罐泄壓之后的壓力控制，該壓達(dá)到0.05MPa以下才會(huì)使主機(jī)開啟；2號(hào)控制器負(fù)責(zé)貯氣罐的運(yùn)行壓力的控制，范圍在0.65到0.75MPa，才可使氣動(dòng)離合器、氣囊、同步機(jī)等帶動(dòng)磨機(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)。慢速運(yùn)轉(zhuǎn)是通過(guò)電機(jī)拖動(dòng)慢速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使磨機(jī)運(yùn)行，其作用達(dá)成電動(dòng)盤車，方便檢修，減少勞動(dòng)量，確保生產(chǎn)安全[4]。

（5）磨機(jī)軸瓦保護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以時(shí)間來(lái)劃分為啟停和運(yùn)行兩個(gè)過(guò)程。啟停時(shí)，高壓泵運(yùn)行，其實(shí)磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)前期處于懸浮環(huán)境，以減少壓力，減少摩擦；運(yùn)行中則對(duì)油箱、回油溫度及出口溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并給以油箱冷卻處理，確保油溫在30到45℃，如低壓泵壓在0.05MPa以下或者出口油溫在55℃以上，則會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，確保磨機(jī)軸瓦的安全。

2.電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題

磨礦電氣控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行生產(chǎn)過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)不同方面的問(wèn)題，主要有：（1）加球或加棒間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，操作量大，經(jīng)常會(huì)引起運(yùn)行參數(shù)的突變，特別是加棒機(jī)，由于缺少科學(xué)合理的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和先進(jìn)的電控模式，不利于生產(chǎn)。（2）由于無(wú)在線濃度、顆粒的檢測(cè)裝置，因此對(duì)磨礦生產(chǎn)中主要的運(yùn)行參數(shù)無(wú)法做到實(shí)時(shí)性檢測(cè)，比如上礦量、返礦量等，使生產(chǎn)員工需要掌握的大部分參數(shù)無(wú)法在機(jī)旁得到實(shí)時(shí)顯示，只能憑生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，影響選啥質(zhì)量和效果。（3）高位料倉(cāng)料位無(wú)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)顯示，每系中存在3到5個(gè)下礦口，使得無(wú)法有效實(shí)現(xiàn)擺式給礦機(jī)的良好切換。雖有皮帶秤計(jì)量，但給礦量仍為人工實(shí)現(xiàn)，難以保證恒定的入礦量，給生產(chǎn)調(diào)度帶來(lái)一定的困難。（4）磨機(jī)油瓦軸的溫度等情況均為人工監(jiān)測(cè)，主要依靠生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷，很難確保磨機(jī)保護(hù)的實(shí)時(shí)性。

3.解決磨礦電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題的方法

3.1引進(jìn)并應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

選礦廠在磨礦生產(chǎn)中，應(yīng)積極引進(jìn)和應(yīng)用可編程控制、計(jì)算機(jī)控制等自動(dòng)控制技術(shù)，并結(jié)合自身磨礦生產(chǎn)的既有工藝，創(chuàng)建科學(xué)合理的數(shù)學(xué)分析模型。對(duì)磨礦生產(chǎn)中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，并對(duì)其他參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)軟件的最大化控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)磨礦生產(chǎn)過(guò)程的全自動(dòng)化，數(shù)據(jù)傳輸遠(yuǎn)程化，畫面即時(shí)異地查看等，從而達(dá)到保護(hù)磨機(jī)生產(chǎn)設(shè)備，減少設(shè)備故障發(fā)生，提升整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.2積極應(yīng)用MCS系單片機(jī)

在磨礦電氣控制系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的組成是同步機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)和潤(rùn)滑油站，所以要應(yīng)用性能良好的MCS系單片機(jī)，以此改進(jìn)勵(lì)磁控制，實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)頻率的有效監(jiān)測(cè)、脈沖形成及故障及時(shí)處理等效用。如此，不但可減少勵(lì)磁系統(tǒng)的故障發(fā)生，還能確保同步機(jī)的穩(wěn)妥運(yùn)行?？赏ㄟ^(guò)編程控制系統(tǒng)對(duì)潤(rùn)滑油站進(jìn)行改進(jìn)，減少使用繼電器，優(yōu)化控制線路，促進(jìn)電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展。

3.3應(yīng)用超聲波料位儀進(jìn)行檢測(cè)

可通過(guò)超聲波料位儀對(duì)礦倉(cāng)進(jìn)行有效檢測(cè)，同時(shí)配合自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)擺式給礦機(jī)有料交替切換、斷料示警等效用，同時(shí)應(yīng)用變頻技術(shù)對(duì)擺式給料機(jī)、二級(jí)分料機(jī)等進(jìn)行變頻，實(shí)現(xiàn)良好的入礦和返礦等方面的控制，確保給礦的穩(wěn)定性，提升二次溢流細(xì)度的達(dá)標(biāo)率。同時(shí)，可應(yīng)用傳感器來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)磨機(jī)軸瓦的溫度等情況，對(duì)其進(jìn)行有效保護(hù)。

3.4優(yōu)化各項(xiàng)檢測(cè)達(dá)成實(shí)時(shí)顯示

應(yīng)對(duì)給礦量、上礦量及二次溢流濃度和細(xì)度等進(jìn)行有效檢測(cè)，以實(shí)現(xiàn)機(jī)旁控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)性顯示，進(jìn)而給予生產(chǎn)員工提醒，讓其進(jìn)行調(diào)整，將磨礦生產(chǎn)相關(guān)的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升磨機(jī)的生產(chǎn)量，降低電耗的目標(biāo)。除此之外，還應(yīng)對(duì)加球機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)給予技術(shù)改進(jìn)，達(dá)到定時(shí)、定量的加球，以滿足生產(chǎn)技術(shù)要求。

4.結(jié)語(yǔ)

目前，選礦廠磨礦生產(chǎn)中的電氣控制系統(tǒng)，雖然提高了生產(chǎn)效率，但在使用中仍存在不足，需要給予改進(jìn)，尤其是高、低潤(rùn)滑油站和勵(lì)磁系統(tǒng)的改進(jìn)，要促進(jìn)電氣控制的合理化和科學(xué)化發(fā)展。因此，管理人員應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到電氣控制系統(tǒng)的不足，采取積極有效的措施完善電氣控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化生產(chǎn)，提高磨礦生產(chǎn)的效率，保障生產(chǎn)的安全性和可靠性。 [科]

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